淺談地鐵車(chē)站防火設(shè)計(jì)

淺談地鐵車(chē)站防火設(shè)計(jì)摘要：為了完善現(xiàn)有地鐵車(chē)站防火系統(tǒng)，根據(jù)目前地鐵車(chē)站防火設(shè)計(jì)，從煙氣控制、安全疏散和應(yīng)急處置等地鐵火災(zāi)防災(zāi)減災(zāi)的三方面，論述了地鐵車(chē)站防火的應(yīng)急處置流程和地鐵火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案性能化設(shè)計(jì)思想。關(guān)鍵詞：地鐵火災(zāi)；煙氣控制；安全疏散；應(yīng)急預(yù)案地鐵車(chē)站是乘客停留和向地面安全疏散的重要場(chǎng)所，其防災(zāi)減災(zāi)是地鐵安全控制的首要問(wèn)題。目前，北京地鐵車(chē)站主要有島式車(chē)站、雙層車(chē)站、側(cè)式車(chē)站和換乘車(chē)站等形式。根據(jù)火源位置的不同，車(chē)站火災(zāi)可分為站臺(tái)火災(zāi)、站廳火災(zāi)、設(shè)備間火災(zāi)等，并按照同一時(shí)刻僅一處發(fā)生火災(zāi)考慮。根據(jù)車(chē)站的結(jié)構(gòu)形式、防火分區(qū)、有無(wú)列車(chē)著火及列車(chē)著火部位(頭部、尾部和中部)等的不同，可以組合多種火災(zāi)工況，相應(yīng)的通風(fēng)排煙模式、人員疏散方式和應(yīng)急預(yù)案也不盡相同。這就提高了對(duì)火災(zāi)時(shí)煙氣控制、人員疏散和應(yīng)急處置等防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的要求。1地鐵火災(zāi)煙氣控制地鐵車(chē)站的正常通風(fēng)系統(tǒng)與火災(zāi)通風(fēng)排煙系統(tǒng)共用同一系統(tǒng)，二者之間可通過(guò)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)或組合風(fēng)閥的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，主風(fēng)機(jī)一般是大型軸流式風(fēng)機(jī)。站臺(tái)著火時(shí)，隧道和車(chē)站的排煙系統(tǒng)會(huì)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，以便更快更好地排除火災(zāi)煙氣和留出疏散路線。由于煙氣流動(dòng)受到很多因素特別是建筑結(jié)構(gòu)和通風(fēng)系統(tǒng)的影響，所以不同車(chē)站在不同火災(zāi)條件下的最佳通風(fēng)排煙模式不盡相同，需要進(jìn)行優(yōu)化。車(chē)站通風(fēng)排煙應(yīng)保證站臺(tái)發(fā)生火災(zāi)時(shí)樓梯處的新風(fēng)氣流由站廳流向站臺(tái)，且風(fēng)速不低于1.5m/s；在疏散時(shí)間內(nèi)煙氣層底面下降到1.5m、離火源10m以外的疏散路線上的空氣溫度低于65℃，煙氣濃度低于O．0025(C0體積分?jǐn)?shù))。島式車(chē)站火災(zāi)在上述各種通風(fēng)排煙模式下的數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明通風(fēng)排煙主要靠車(chē)站通風(fēng)排煙系統(tǒng)完成。車(chē)站排風(fēng)、兩端區(qū)間風(fēng)機(jī)停止的通風(fēng)排煙模式為最佳。車(chē)站風(fēng)機(jī)排風(fēng)運(yùn)行時(shí)，將煙氣從頂部風(fēng)口排出車(chē)站，區(qū)間風(fēng)機(jī)對(duì)車(chē)站排煙的貢獻(xiàn)較小。因此，區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)是否向車(chē)站送風(fēng)需根據(jù)情況而定。一般地，區(qū)間通風(fēng)排煙系統(tǒng)不開(kāi)啟時(shí)對(duì)車(chē)站排煙比較有利，煙氣流向穩(wěn)定，樓梯口能保持較大的下降風(fēng)速，能保證兩端疏散通道的安全。當(dāng)車(chē)站不同位置發(fā)生火災(zāi)時(shí)，車(chē)站風(fēng)機(jī)排風(fēng)、區(qū)間風(fēng)機(jī)排風(fēng)運(yùn)行模式也十分有效，可使疏散通道上的煙氣溫度不超過(guò)60℃，煙氣相對(duì)濃度不到5％，人員疏散通道的斷面迎面風(fēng)速滿足大于2m/s的要求，對(duì)火災(zāi)煙氣的擴(kuò)散起到很好的壓制作用。此模式下，東站廳火災(zāi)時(shí)，選擇由站臺(tái)通過(guò)西站廳從A、C出入口到達(dá)地面為疏散路線。西側(cè)站廳火災(zāi)時(shí)，選擇由站臺(tái)通過(guò)東站廳從B出入口到達(dá)地面為疏散路線；西樓梯口火災(zāi)時(shí)，選擇由站臺(tái)通過(guò)東站廳從B出入口到達(dá)地面為疏散路線；東樓梯口火災(zāi)時(shí)，選擇由站臺(tái)通過(guò)西站廳從A、C出人口到達(dá)地面為疏散路線；站臺(tái)中部火災(zāi)時(shí)，選擇由站臺(tái)分別通過(guò)東、西站廳從A、B、C出入口到達(dá)地面為疏散路線。2安全疏散車(chē)站站臺(tái)是地鐵車(chē)站中人員最密集的區(qū)域，也是乘客到達(dá)地下的最深場(chǎng)所，同時(shí)也是跟區(qū)間隧道相通的部位。因此決定了它的火災(zāi)危險(xiǎn)性和安全疏散的重要性通常地鐵車(chē)站站臺(tái)層到站廳層都設(shè)有2組或2組以上的樓、扶梯，設(shè)樓、扶梯的數(shù)量和寬度是由下站的遠(yuǎn)期高峰小時(shí)上下午客流和車(chē)站的超高峰系數(shù)計(jì)算得來(lái)的。然而，還應(yīng)該根據(jù)車(chē)站的具體位置，用列午經(jīng)過(guò)該車(chē)站的高峰小時(shí)斷而客流來(lái)核算，同時(shí)樓、扶梯的數(shù)罩和寬度必須滿足發(fā)生火災(zāi)的情況下，6min內(nèi)將一列列下額定載客數(shù)量的乘客和站臺(tái)上候午的乘客及丁作人員全部撤離站臺(tái)。地鐵車(chē)站站臺(tái)上的人行樓梯和門(mén)動(dòng)扶梯宜沿車(chē)站縱向均勻設(shè)置，l同時(shí)應(yīng)滿足站臺(tái)有效長(zhǎng)度內(nèi)任一點(diǎn)距最近梯口或通道口的距離不得大丁50m。乘客使用的人行樓梯其寬度單向通行不小于1.8m，雙向通行不小于2.4m當(dāng)寬度大于3.6m時(shí)，應(yīng)設(shè)置中間扶手，樓梯應(yīng)符合建筑模數(shù)。地鐵車(chē)站設(shè)備、管理用房區(qū)安全出口及樓梯寬度為1.0m；單面布置房間的疏散通道寬度為1.2m；雙面布置房間的疏散通道寬度為1.5m。站臺(tái)有效長(zhǎng)度外兩側(cè)均需設(shè)樓梯至軌道面，通向區(qū)間，便于區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員疏散。防災(zāi)疏散計(jì)算公式如下式中：—遠(yuǎn)期高峰斷面客流和列車(chē)額定載客數(shù)量(1440人)；—遠(yuǎn)期站臺(tái)上候車(chē)的乘客及工作人員（人）；—自動(dòng)扶梯通過(guò)能力[人/(min·m)]；—人行樓梯通過(guò)能力[人/(min·m)]；—自動(dòng)扶梯臺(tái)數(shù)；—人行樓梯總寬度（m）；式中的“”為人的反應(yīng)時(shí)間，（）為考慮1臺(tái)自動(dòng)扶梯損壞小能運(yùn)行的機(jī)率。由于自動(dòng)扶梯采用的越來(lái)越多，故必須考慮自動(dòng)扶梯計(jì)入事故疏散用，供人員疏散時(shí)使用的樓梯及自動(dòng)扶梯，其疏散能力均按正常情況下的90%計(jì)算。發(fā)生火災(zāi)的情況下，車(chē)站內(nèi)和出入口處的自動(dòng)扶梯均朝疏散方向運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣自動(dòng)扶梯的供電必須按一級(jí)負(fù)荷，自動(dòng)扶梯必須具有雙向運(yùn)行的功能。地下車(chē)站防火分區(qū)（有人區(qū)）安全出口的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：車(chē)站站臺(tái)和站廳防火分區(qū)，其安全出口的數(shù)量不應(yīng)少于兩個(gè)，并應(yīng)直通車(chē)站外部空間，其他各防火分區(qū)安全出口的數(shù)量也小應(yīng)少于兩個(gè)，并應(yīng)有一個(gè)安全出口直通車(chē)站外部空間。與相鄰防火分區(qū)連通的防火門(mén)可作為第二個(gè)安全出口。房間建筑面積小于5㎡，且經(jīng)常停留人數(shù)不超過(guò)I5人時(shí)，可設(shè)置1個(gè)疏散門(mén)，豎井爬梯出入口和垂直電梯不得作為安全出口。附設(shè)于設(shè)備及管理用房的門(mén)至最近安全出口的距離小得超過(guò)35m，位丁盡端封閉的通道兩側(cè)或盡端的房間，其最大距離不得超過(guò)上述距離的1/2。地下出入通道長(zhǎng)度小宜超過(guò)100m，如超過(guò)時(shí)應(yīng)采取措施滿足人員疏散的消防要求。為確保發(fā)生災(zāi)害或出現(xiàn)故障時(shí)能順利的疏散旅客，在站廳、站臺(tái)、出入通道、樓梯、重要值班室及重要設(shè)備機(jī)房、區(qū)間隧道等均設(shè)置應(yīng)急照明。除在站廳、站臺(tái)、樓梯、通道、人行通道拐彎處等均設(shè)置疏散標(biāo)志外，還應(yīng)沿主要疏散方向按防火規(guī)范要求間距設(shè)置自發(fā)光疏散標(biāo)志。在運(yùn)營(yíng)管理方而，車(chē)廂之間應(yīng)連通，有利于事故情況下人員的疏散，乘客可在車(chē)廂內(nèi)流動(dòng)選擇站臺(tái)的下車(chē)位置，從而節(jié)省時(shí)間。車(chē)廂山應(yīng)增加安全乘車(chē)知識(shí)和緊急疏散路線、措施的宣傳廣告。地鐵車(chē)站還設(shè)有防災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)，通常設(shè)在車(chē)站控制室、通信機(jī)房、信號(hào)機(jī)房、變電所、配電室、電纜間等。對(duì)于發(fā)生火災(zāi)后影響全局的重要部位和火災(zāi)危險(xiǎn)大的部位，還應(yīng)增設(shè)手動(dòng)報(bào)警按鈕。另外，目前地鐵車(chē)站在設(shè)備用房較集中的一端設(shè)置一部安全疏散樓梯直達(dá)地面，從安全的角度考慮在車(chē)站站臺(tái)層另一端也應(yīng)設(shè)置一部安全疏散樓梯直達(dá)地面，這樣即有利于區(qū)間與車(chē)站的安全疏散，又有利于發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防人員進(jìn)入車(chē)站、區(qū)間。3地鐵車(chē)站火災(zāi)的應(yīng)急處置3.1地鐵車(chē)站火災(zāi)應(yīng)急處置的一般流程事故應(yīng)急處置包括預(yù)防、預(yù)備、響應(yīng)和恢復(fù)4個(gè)階段，一般按照事先編制的應(yīng)急預(yù)案實(shí)施。圍繞該4個(gè)階段研究和編制了較為詳細(xì)的北京地鐵車(chē)站火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案。該預(yù)案制訂車(chē)站火災(zāi)的報(bào)警流程、應(yīng)急組織流程、設(shè)備動(dòng)作流程、通風(fēng)排煙模式、人員疏散流程和疏散路線，明確地鐵各職能部門(mén)和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的職責(zé)和任務(wù)以及應(yīng)急指揮救援的體系。針對(duì)地鐵車(chē)站內(nèi)可能出現(xiàn)的各種火災(zāi)工況提出相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，并建立應(yīng)急預(yù)案數(shù)據(jù)庫(kù)。3.2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，是要在火災(zāi)發(fā)生的早期，能提供準(zhǔn)確的探測(cè)信號(hào)，以便相關(guān)人員能作出適當(dāng)和有效的救災(zāi)和疏散行動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制，以防止火災(zāi)曼延，組織煙氣流排放。

根據(jù)地鐵車(chē)站的特質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和補(bǔ)救難度，地下車(chē)站的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)將按一級(jí)設(shè)置，而地面和地上車(chē)站則按二級(jí)設(shè)置?；馂?zāi)探測(cè)器將采用光電感煙探測(cè)器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警器為主，電纜夾層則采用纜式線型定溫探測(cè)器，而安裝有氣體自動(dòng)滅火裝置的重要設(shè)備房間則同時(shí)采用光電感煙探測(cè)器和感溫探測(cè)器。3.3消防給水系統(tǒng)

地鐵的消防給水水源采用城市自來(lái)水，每座車(chē)站（包括地上、地面及高架車(chē)站）由城市兩路自來(lái)水管各引一根消防給水管與車(chē)站環(huán)狀網(wǎng)供水系統(tǒng)相接，以增加供水的可靠性。3.4消防滅火裝置

3.4.1消火栓系統(tǒng)

地下車(chē)站站廳、站臺(tái)、設(shè)備及管理用房區(qū)域、人行通道設(shè)室內(nèi)消火栓，其用水量不小于20L/s，地面及高架車(chē)站則按《建筑設(shè)計(jì)防規(guī)范》的要求，設(shè)室內(nèi)消火栓，其用水量不小于10L/s。

消火栓的布置保證有兩只水槍的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。水槍的充實(shí)水柱不應(yīng)小于10m。消火栓的間距決定于所采用的消火栓是單口單閥或是雙口雙閥。單口單閥消火栓不應(yīng)超過(guò)30m；雙口雙閥消火栓則不應(yīng)超過(guò)50m。地下站廳層、地面和高架車(chē)站均采用單口單閥消火栓，而站臺(tái)層則可采用單口單閥或雙口雙閥消火栓。

3.4.2氣體自動(dòng)滅火裝置

地下車(chē)站的計(jì)算機(jī)房、通信及信號(hào)機(jī)房、地下變電所，由于滅火難度較大，均設(shè)置氣體自動(dòng)滅火裝置，但當(dāng)這些重要設(shè)備房間設(shè)于地面和地上車(chē)站內(nèi)時(shí)，則不須要設(shè)氣體自動(dòng)滅火裝置。

3.4.3自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》及《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)各種形式地鐵車(chē)站設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)并無(wú)規(guī)定，這與香港地鐵運(yùn)營(yíng)中的五條地鐵線路均不設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念一致，所以車(chē)站也不設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

除了規(guī)范沒(méi)有規(guī)定外，不設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)主要原因是如果在站臺(tái)層內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)后自動(dòng)噴水系統(tǒng)啟動(dòng)，除對(duì)人員疏散造成影響亦可能令乘客恐慌。另一方面，由于噴水導(dǎo)致地面濕滑，人員疏散速度下降，甚至導(dǎo)致人員摔倒產(chǎn)生踐踏，而引至人員傷亡；再者，自動(dòng)噴水系統(tǒng)導(dǎo)致煙氣中水分增加和煙氣溫度下降，二者均會(huì)令煙霧下降影響排煙效果和對(duì)人員疏散造成障礙。

鑒于上述主要原因，建議在車(chē)站內(nèi)的公共區(qū)域不設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。3.4應(yīng)急照明和指示標(biāo)志

確保在緊急情況下，乘客能有充足之指示及照明安全離開(kāi)車(chē)站。

消防用電設(shè)備按一級(jí)負(fù)荷供電，并應(yīng)在末級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)切斷三級(jí)用電時(shí)，應(yīng)能保證消防設(shè)備正常工作。

下列部位應(yīng)設(shè)置疏散應(yīng)急照明：

（1）

站廳、站臺(tái)、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道及樓梯口；

（2）疏散通道及安全出口；

（3）

管理設(shè)備房。

下列部位應(yīng)設(shè)置醒目的疏散指示標(biāo)志：

（1）站廳、站臺(tái)、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道及樓梯口；

（2）人行疏散通道轉(zhuǎn)彎處、交叉口及安全出口；沿通道長(zhǎng)向每隔不大于20m處；

（3）疏散通道和疏散門(mén)均應(yīng)設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志，并設(shè)有玻璃或其它不燃燒材料制作的保護(hù)罩；

（4）

指示標(biāo)志距地面小于1m。4結(jié)論地鐵火災(zāi)是地鐵運(yùn)營(yíng)的安全隱患之一，必須予以有效控制。本文從煙氣流動(dòng)規(guī)律、通風(fēng)排煙模式、人員疏散策略、應(yīng)急預(yù)案等方面，分析和闡述煙氣控制、人員疏散和應(yīng)急處置等3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的核心內(nèi)容和分析方法。介紹地鐵車(chē)站火災(zāi)的應(yīng)急處置流程和地鐵火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案性能化設(shè)計(jì)思想。參考文獻(xiàn)：[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部．GB50157-2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．北京中國(guó)計(jì)劃出版社，2003．[2]建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50016-2006）．[3]原震,趙新文.如何解決地鐵站臺(tái)隧道的通風(fēng)